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JP2003006245A - Three-dimensional shape processing apparatus and three-dimensional shape processing method - Google Patents

Three-dimensional shape processing apparatus and three-dimensional shape processing method

Info

Publication number
JP2003006245A
JP2003006245A JP2001193333A JP2001193333A JP2003006245A JP 2003006245 A JP2003006245 A JP 2003006245A JP 2001193333 A JP2001193333 A JP 2001193333A JP 2001193333 A JP2001193333 A JP 2001193333A JP 2003006245 A JP2003006245 A JP 2003006245A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional shape
shape processing
model
partial
moving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001193333A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Aragaki
恒治 新垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001193333A priority Critical patent/JP2003006245A/en
Publication of JP2003006245A publication Critical patent/JP2003006245A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 CADなどを用いて製品設計した3次元形状
モデルから、それが分解・配置された状態の図面を自動
的に作成することができる3次元形状処理装置などを提
供する。 【解決手段】 複数の部分モデルから構成される3次元
形状モデルを表示データに従って表示する3次元形状処
理装置において、モデル移動処理部13が、部分モデル
同士の面合わせまたは軸合わせの位置関係を自動的に検
出し、その位置関係にある部分モデルを互いに引き離す
ように移動させ、その部分モデル移動の際に同一階層中
の他の部分モデルと新たに干渉するか否かを検出し、干
渉している場合には干渉を回避する位置までさらに同一
方向に移動させる構成にした。
(57) [Problem] To provide a three-dimensional shape processing device and the like that can automatically create a drawing in a state where it is disassembled and arranged from a three-dimensional shape model designed using CAD or the like. I do. In a three-dimensional shape processing device that displays a three-dimensional shape model composed of a plurality of partial models in accordance with display data, a model movement processing unit automatically determines a positional relationship between surface alignment or axial alignment between partial models. The partial models in the positional relationship are moved apart from each other, and at the time of the partial model movement, it is detected whether or not new interference occurs with another partial model in the same hierarchy. If there is, it is configured to move further in the same direction to a position to avoid interference.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、3次元CAD/C
AM/CAE/CGなど3次元形状処理を行なう専用の
3次元形状処理装置やパーソナルコンピュータなど情報
処理装置で実施される、記憶された3次元形状モデルを
処理する3次元形状処理方法に係わり、特に、アセンブ
リを構成している部品やサブアセンブリなど部分モデル
をアセンブリされた状態から互いに引き離して配置する
際に、その部分モデル同士が干渉しないように容易に配
置することができる3次元形状処理方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to three-dimensional CAD / C.
The present invention relates to a three-dimensional shape processing method for processing a stored three-dimensional shape model, which is executed by a dedicated three-dimensional shape processing apparatus for performing three-dimensional shape processing such as AM / CAE / CG or an information processing apparatus such as a personal computer, and particularly, The present invention relates to a three-dimensional shape processing method capable of easily arranging partial models such as parts and subassemblies forming an assembly so as not to interfere with each other when arranging the partial models apart from each other in an assembled state. .

【0002】[0002]

【従来の技術】3次元CAD/CGシステムなどの普及
により、3次元立体形状を表現した3次元形状データの
利用者層が拡大している。近年は、シミュレーションや
組み立て性の検証、さらには実際の製品組み立てのため
の作業手順書の作成などにおいても3次元形状データが
有効に活用されている。なお、3次元立体形状とは、例
えば境界表現形式のソリッドモデルデータとして生成さ
れた形状を指し、境界表現形式のソリッドモデルとは、
稜線や頂点や面というような要素により3次元空間上に
閉じた領域を定義し、中身の詰まった立体を表現したも
のである。例えば前記した組み立て手順書を作成する際
には、製品を構成するサブアセンブリや部品を一定の間
隔にばらして配置した様子を図示することが必要であ
る。これまで、このような図面については、3次元立体
形状を表現した2次元図面から専門家が手作業により作
成してきた。しかし、2次元図面から手作業により前記
した図面を作成するには多大なコストと時間がかかっ
た。また、図面が完成した後は、個々の部品を移動する
距離や、モデルを見ているときの視点などだけを調整す
ることが不可能であったので、完成した図面が所望のも
のでなかった場合には、図面を最初から作成し直さねば
ならなかった。一方、製品設計に利用したCADシステ
ムを用いて個々の部品を移動した結果を表示し、それを
図面に用いる方法も考えられるが、その場合、製品を構
成する個々の部品をばらして適当な位置に配置する作業
をCADシステムの利用者(操作者)が部品毎に行う必
要があり、それを手作業で行うにはそれなりの時間を要
する。なお、特開2000−90129公報に示された
レイアウト設計方法では、レイアウトされる部品の部品
情報に配置制約条件や配置ルールを付加し、それらの情
報を3次元形状データに変換した情報を用いて自動的に
レイアウトし、さらに、レイアウトされた部品同士が重
なるか否かを自動的に検査し、その検査結果に従って部
品同士が重ならないように自動的に配置する。また、当
出願者からは、CADシステムなどを用いて製品設計し
たアセンブリを自動分解する際、アセンブリ位置から取
り出される部品が残アセンブリにぶつからないように、
最適経路を通って自動的に部品を取り出すようにした自
動分解システムが提供されている。
2. Description of the Related Art With the spread of three-dimensional CAD / CG systems and the like, the user base of three-dimensional shape data expressing a three-dimensional solid shape is expanding. In recent years, three-dimensional shape data has been effectively utilized in simulations, verification of assemblability, and creation of work procedure manuals for actual product assembly. The three-dimensional solid shape refers to, for example, a shape generated as solid model data in the boundary expression format, and the solid model in the boundary expression format means
It defines a closed area in a three-dimensional space by elements such as ridges, vertices, and faces, and expresses a solid body filled with contents. For example, when creating the above-mentioned assembly procedure manual, it is necessary to show a state in which the subassemblies and parts constituting the product are arranged at regular intervals. Up to now, such a drawing has been manually created by an expert from a two-dimensional drawing expressing a three-dimensional solid shape. However, it takes a lot of cost and time to manually create the above-mentioned drawings from the two-dimensional drawings. In addition, after the drawing was completed, it was impossible to adjust only the distance to move individual parts, the viewpoint when looking at the model, etc., so the completed drawing was not the desired one. In some cases, the drawings had to be recreated from scratch. On the other hand, it is conceivable to display the result of moving individual parts by using the CAD system used for product design and use the result in drawings, but in that case, the individual parts constituting the product are separated and the appropriate position is set. It is necessary for the user (operator) of the CAD system to perform the work of arranging the parts for each part, and it takes a certain amount of time to perform the work manually. In the layout design method disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-90129, layout constraint conditions and layout rules are added to the component information of the components to be laid out, and the information obtained by converting the information into three-dimensional shape data is used. The layout is automatically performed, and it is automatically inspected whether or not the laid-out components overlap each other, and the components are automatically arranged according to the inspection result so as not to overlap each other. Further, the applicant of the present invention, when automatically disassembling an assembly designed as a product using a CAD system, etc., in order to prevent the parts taken out from the assembly position from colliding with the remaining assembly,
An automatic disassembly system is provided that automatically picks up parts through an optimum path.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開2
000−90129公報に示されたレイアウト設計方法
は組み立てのための方法であり、組み立てられた状態の
アセンブリをサブアセンブリや部品レベルにばらした位
置におけるサブアセンブリや部品同士の干渉については
用いることができない。また、前記自動分解システム
も、分解した(ばらした)部品を配置したりはしない。
したがって、結局のところ、従来においては、部品をば
らして配置した状態の図面を手作業により作成するとい
うことになり、その場合、前記したように、多大なコス
トと時間がかかるという問題があるし、図面が完成した
後は、個々の部品を移動する距離や、モデルを見ている
ときの視点などだけを調整することが不可能であるとい
う問題がある。本発明の目的は、このような従来技術の
問題を解決することにあり、具体的には、CADなどを
用いて製品設計した3次元モデルから、それが分解・配
置された状態の図面を自動的に作成できる3次元形状処
理方法を提供することにある。また、アセンブリを構成
する個々の部品の移動距離を調整しながら試行錯誤する
ことができ、その際、必要な計算はすべて自動的に行う
ことができる3次元形状処理方法を提供することにあ
る。
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
The layout design method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 000-90129 is a method for assembling, and cannot be used for interference between subassemblies and components at a position where the assembled assembly is separated into subassemblies and component levels. . Also, the automatic disassembling system does not disassemble disassembled (disassembled) parts.
Therefore, after all, in the conventional art, it is necessary to manually create a drawing in which the parts are arranged in a separated state, and in that case, as described above, there is a problem that it takes a lot of cost and time. However, after the drawing is completed, there is a problem that it is impossible to adjust only the distance to move the individual parts and the viewpoint when looking at the model. An object of the present invention is to solve such a problem of the related art. Specifically, a drawing in a disassembled and arranged state is automatically generated from a three-dimensional model designed by using CAD or the like. The object of the present invention is to provide a three-dimensional shape processing method that can be created dynamically. Another object of the present invention is to provide a three-dimensional shape processing method in which it is possible to perform trial and error while adjusting the moving distances of individual parts constituting the assembly, and at that time, all necessary calculations can be automatically performed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明では、複数の部分モデルから
構成される3次元形状モデルを表示データに従って表示
する3次元形状処理装置において、部分モデル同士の面
合わせまたは軸合わせの位置関係を自動的に検出し、そ
の位置関係にある部分モデルを互いに引き離すように移
動するモデル移動手段と、そのモデル移動手段による部
分モデル移動の際に同一階層中の他の部分モデルと新た
に干渉するか否かを検出し、干渉している場合には干渉
を回避する位置までさらに同一方向に移動する処理を行
う移動追加手段とを備えたことを特徴とする。また、請
求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、
アセンブリ階層中の深さが深い部分モデルから順に、ア
センブリ階層中の各階層における部分モデル同士の干渉
状態をチェックし、干渉している場合には干渉を回避す
る位置まで部分モデルを移動するように前記モデル移動
手段を構成したことを特徴とする。また、請求項3記載
の発明では、請求項1または請求項2記載の発明におい
て、部分モデル同士の干渉状態を直方体となる境界箱同
士の位置関係により検出し、その境界箱の干渉領域の一
番短い辺にあたるX方向、Y方向、Z方向いずれかの方
向をモデル移動方向と決定する移動方向決定手段を備え
たことを特徴とする。また、請求項4記載の発明では、
請求項1、請求項2、または請求項3記載の発明におい
て、各部分モデルを1回目に移動する距離を利用者が指
定するための距離指定手段を備えたことを特徴とする。
また、請求項5記載の発明では、請求項1、請求項2、
または請求項3記載の発明において、各モデルを1回目
に移動する距離を、移動する部分モデルの境界箱を定義
する3次元空間上の8つの座標値を移動方向へ射影した
ときの座標値の位置の分布範囲の値から自動的に決定す
る構成にしたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 provides a three-dimensional shape processing apparatus for displaying a three-dimensional shape model composed of a plurality of partial models according to display data. , A model moving means for automatically detecting the positional relationship of face-to-face or axial alignment between the partial models and moving the partial models in the positional relationship so as to separate them from each other, and when moving the partial model by the model moving means. A movement adding means for detecting whether or not a new interference with another partial model in the same layer is newly made, and if there is interference, further performing movement processing to move in the same direction to a position where interference is avoided is provided. Is characterized by. According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1,
Check the interference state between partial models in each layer in the assembly hierarchy in order from the deepest partial model in the assembly hierarchy, and if there is interference, move the partial models to the position where interference is avoided. The model moving means is configured. Further, in the invention according to claim 3, in the invention according to claim 1 or claim 2, the interference state between the partial models is detected by a positional relationship between the bounding boxes that are rectangular parallelepipeds, and one of the interference areas of the bounding boxes is detected. It is characterized in that it is provided with a moving direction determining means for determining one of the X direction, the Y direction and the Z direction corresponding to the shortest side as the model moving direction. In the invention according to claim 4,
The invention according to claim 1, claim 2, or claim 3 is characterized in that a distance designating means is provided for the user to designate a distance to move each partial model for the first time.
According to the invention of claim 5, claim 1, claim 2,
Alternatively, in the invention according to claim 3, the distance to move each model for the first time is calculated by projecting the coordinate values when the eight coordinate values in the three-dimensional space defining the bounding box of the moving partial model are projected in the moving direction. It is characterized in that it is automatically determined from the value of the distribution range of positions.

【0005】また、請求項6記載の発明では、複数の部
分モデルから構成される3次元形状モデルを表示データ
に従って表示する3次元形状処理方法において、部分モ
デル同士の面合わせまたは軸合わせの位置関係を自動的
に検出し、その位置関係にある部分モデルを互いに引き
離すように移動したとき、同一階層中の他の部分モデル
と新たに干渉するか否かを検出し、干渉している場合に
は干渉を回避する位置までさらに同一方向に移動する処
理を行う構成にしたことを特徴とする。また、請求項7
記載の発明では、請求項5記載の発明において、アセン
ブリ階層中の深さが深い部分モデルから順に、階層中の
各階層における部分モデル同士の干渉状態をチェック
し、干渉している場合には干渉を回避する位置まで部分
モデルを移動する構成にしたことを特徴とする。また、
請求項8記載の発明では、請求項7記載の発明におい
て、部分モデル同士の干渉状態を直方体となる境界箱同
士の位置関係により検出し、その境界箱の干渉領域の一
番短い辺にあたるX方向、Y方向、Z方向いずれかの方
向をモデル移動方向と決定する構成にしたことを特徴と
する。また、請求項9記載の発明では、請求項6、請求
項7、または請求項8記載の発明において、各部分モデ
ルを1回目に移動する距離を利用者が指定できる構成に
したことを特徴とする。また、請求項10記載の発明で
は、請求項6、請求項7、または請求項8記載の発明に
おいて、各モデルを1回目に移動する距離を、移動する
部分モデルの境界箱を定義する3次元空間上の8つの座
標値を移動方向へ射影したときの座標値の位置の分布範
囲の値から自動的に決定する構成にしたことを特徴とす
る。また、請求項11記載の発明では、プログラムを記
憶した記憶媒体において、請求項6乃至請求項10のい
ずれかに記載の3次元形状処理方法に従ってプログラミ
ングしたプログラムを記憶したことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the invention, in a three-dimensional shape processing method for displaying a three-dimensional shape model composed of a plurality of partial models in accordance with display data, a positional relationship of face-to-face or axial alignment between the partial models. Is automatically detected, and when the partial models in that positional relationship are moved so as to be separated from each other, it is detected whether or not they newly interfere with other partial models in the same hierarchy. It is characterized in that it is configured to further move in the same direction to a position where interference is avoided. In addition, claim 7
In the invention described in claim 5, in the invention described in claim 5, the interference state between the partial models in each hierarchy in the hierarchy is checked in order from the deepest partial model in the assembly hierarchy. It is characterized in that the partial model is moved to a position to avoid. Also,
In the invention according to claim 8, in the invention according to claim 7, the interference state between the partial models is detected by a positional relationship between the bounding boxes that are rectangular parallelepipeds, and the shortest side of the interference area of the bounding box is in the X direction. , Y direction or Z direction is determined as the model moving direction. Further, the invention according to claim 9 is characterized in that, in the invention according to claim 6, claim 7, or claim 8, the user can specify the distance to move each partial model for the first time. To do. Further, in the invention described in claim 10, in the invention described in claim 6, claim 7, or claim 8, the distance for moving each model for the first time is defined as a three-dimensional shape that defines the bounding box of the moving partial model. The present invention is characterized in that the eight coordinate values in space are automatically determined from the values of the distribution range of the position of the coordinate values when projected in the movement direction. Further, the invention according to claim 11 is characterized in that a program programmed according to the three-dimensional shape processing method according to any one of claims 6 to 10 is stored in a storage medium storing the program.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図1は本発明が実施される3次
元形状処理装置のハードウェア構成図である。図示した
ように、この3次元形状処理装置は、本発明に係わる3
次元形状処理やこの装置全体の制御をプログラムに従っ
て実行するCPU1、プログラムやデータを一時的に記
憶するメモリ(例えばRAM)2、プログラムやデータ
を記憶しておく外部記憶装置(例えばハードディスク装
置)3、操作情報や3次元形状データを入力する入力装
置4、アセンブリされた3次元立体形状のモデルやそれ
が分解されたサブアセンブリや部品など部分モデルを表
示する表示装置5、およびそれらを図示のように接続す
るバス6を備える。また、図2は、本発明の一実施例を
示す3次元形状処理装置要部のシステム構成図である。
図示したように、この3次元形状処理装置は、それぞれ
前記ハードウェアとプログラムにより実現される、操作
情報や3次元形状データを入力させる入力部11、3次
元形状データを外部記憶装置3に記憶させたり3次元形
状データを管理したりする形状記憶管理部12、アセン
ブリされた状態からサブアセンブリや部品など部分モデ
ルを引き離して移動させるモデル移動処理部13、アセ
ンブリされた3次元立体形状のモデルやそれが分解され
たサブアセンブリや部品など部分モデルを表示させる形
状表示部14などを備える。なお、この実施例では、請
求項記載のモデル移動手段、移動追加手段、および移動
方向決定手段は前記モデル移動処理部13により実現さ
れ、距離指定手段は入力部11により実現される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a hardware configuration diagram of a three-dimensional shape processing apparatus in which the present invention is implemented. As shown in the figure, this three-dimensional shape processing apparatus is
A CPU 1 that executes a three-dimensional shape process and control of the entire device according to a program, a memory (for example, RAM) 2 that temporarily stores the program and data, an external storage device (for example, a hard disk device) 3 that stores the program and data, An input device 4 for inputting operation information and three-dimensional shape data, a display device 5 for displaying a model of an assembled three-dimensional solid shape and a partial model such as a sub-assembly or a part obtained by disassembling the model, and those as illustrated. A bus 6 for connection is provided. Further, FIG. 2 is a system configuration diagram of a main part of a three-dimensional shape processing apparatus showing an embodiment of the present invention.
As shown in the figure, this three-dimensional shape processing apparatus stores an input unit 11 for inputting operation information and three-dimensional shape data, which is realized by the hardware and a program, in the external storage device 3 to store the three-dimensional shape data. And a shape memory management unit 12 that manages three-dimensional shape data, a model movement processing unit 13 that separates and moves a partial model such as a subassembly or a part from an assembled state, an assembled three-dimensional solid model, and the like. A shape display unit 14 for displaying a partial model such as a disassembled subassembly or part is provided. In this embodiment, the model movement means, movement addition means, and movement direction determination means recited in the claims are realized by the model movement processing unit 13, and the distance designation means is realized by the input unit 11.

【0007】図3に、このような3次元形状処理装置に
より実行される、この実施例の動作フローを示す。以
下、図3に従って、この実施例の動作を説明する。ま
ず、共通の親(サブアセンブリ)をもつ例えば複数の部
品について、モデル移動処理部13は、部品間に面合わ
せまたは軸合わせの位置関係があるか否かを検出する
(S1)。なお、部品同士が面合わせの位置関係にある
ことを検出するには、法線ベクトルが逆向きで、その一
部または全体を3次元空間内で共有する位置関係にある
平面が存在するか否かを判定するといった一般的に知ら
れた方法を用いればよい。また、部品同士が軸合わせの
位置関係にあることを検出するには、例えば軸が3次元
空間上で一致している円柱面や円錐面、または円弧稜線
が存在するか否かという方法を用いればよい。そして、
面合わせや軸合わせの位置関係にある部品が検出された
ならば(S2でYES)、モデル移動処理部13はその
法線ベクトルや軸の方向に部分モデル(この例では部
品)を移動させる(S3)。なお、移動距離は入力部1
1により利用者が予め与えるようにしてもよいし、移動
する部品の境界箱(当該部品に外接する直方体)を構成
する8つの点の3次元空間上の座標値を移動方向へ射影
したときの射影面における座標値の分布範囲の長さから
自動的に決定してもよい。つまり、移動する部品が大き
いほど移動量を大きくするのである。各部分モデルを移
動させた後、モデル移動処理部13は共通の親をもつ他
の部分モデル(サブアセンブリや部品)と新たに干渉す
る(重なる)か否かを検出する(S4)。そして、干渉
している場合には(S4でYES)、干渉しなくなる位
置までさらに同一方向にモデルを移動させる(S5)。
FIG. 3 shows an operation flow of this embodiment executed by such a three-dimensional shape processing apparatus. The operation of this embodiment will be described below with reference to FIG. First, with respect to, for example, a plurality of parts having a common parent (subassembly), the model movement processing unit 13 detects whether or not there is a positional relationship of surface matching or axis matching between the parts (S1). In order to detect that the parts are in a positional relationship of face-to-face matching, whether or not there is a plane in which the normal vector is in the opposite direction and a part or the whole of the normal vector is shared in the three-dimensional space. A generally known method such as determining whether or not may be used. Further, in order to detect that the parts are in an axial alignment positional relationship, for example, a method is used that determines whether or not there is a cylindrical surface, a conical surface, or an arc ridge whose axes match in a three-dimensional space. Good. And
If a component having a positional relationship of surface alignment or axis alignment is detected (YES in S2), the model movement processing unit 13 moves the partial model (component in this example) in the direction of the normal vector or the axis (in this example). S3). In addition, the moving distance is input unit 1
1 may be given by the user in advance, or when the coordinate values of the eight points forming the bounding box of the moving part (a rectangular parallelepiped circumscribing the part) in the three-dimensional space are projected in the moving direction. It may be automatically determined from the length of the distribution range of the coordinate values on the projection plane. That is, the larger the moving part is, the larger the moving amount is. After moving each partial model, the model movement processing unit 13 detects whether or not it newly interferes (overlaps) with another partial model (subassembly or component) having a common parent (S4). If they interfere with each other (YES in S4), the model is further moved in the same direction to a position where they no longer interfere (S5).

【0008】図4に、以上の処理(自動部品移動と呼
ぶ)をアセンブリ階層全体に対して実施する動作フロー
を示す。なお、以下の説明で深さとは、アセンブリ階層
木中のroot(例えば最上位のアセンブリ)からその
node(当該サブアセンブリまたは部品)へ至るまで
の階層数という意味である。また、深さが深いというこ
とは、階層木中でrootから遠く、階層数が大である
という意味である。図4に示したように、まず、アセン
ブリ階層木を深さ優先(深い順)で探索するときの順か
らみて、順序が最初となる最深部のリーフの位置に存在
する部品を含むサブアセンブリ(以下、Aと呼ぶ)から
自動部品移動を実施する(S11)。また、Aの1つ上
位に位置するサブアセンブリ(以下、Bと呼ぶ)に注目
したとき、Bの下にA以外のサブアセンブリや部品が存
在する場合には、それらのサブアセンブリや部品につい
ても同様に自動部品移動を行う(S11)。こうして、
Bに含まれるすべての部分モデル(サブアセンブリや部
品)の自動部品移動が終了したとき、そのすべての部分
モデルについて、境界箱同士が干渉するか否かを検出す
る(S12)。そして、干渉している部分モデルがある
場合には(S13でYES)、部分モデル同士が干渉し
ないように移動する(S14)。移動する部分モデルの
選択およびその部分モデルを動かす方向の決定について
は、例えば必ずX方向に2つのモデルを引き離すように
処理してもよいし、直方体となる境界箱の干渉領域(こ
れは立体領域である)の3辺のうち一番短い辺にあたる
X、Y、またはZ 方向にモデルを移動してもよい。
後者の方法では、干渉を回避しながら部分モデルの移動
距離を最小限におさえることができる。Bの1つ上位に
位置するサブアセンブリ(以下、Cと呼ぶ)があって、
Cの下にB以外のサブアセンブリが存在する場合には
(S15でNO)、Cをrootと仮定した部分木から
Bを除いた構成内で、その下の最深部に位置する部品を
含むサブアセンブリから全く同様に自動部品移動を実施
する(S11〜S14)。また、以上のように処理して
アセンブリ階層の最上位にまで到達したら(S15でY
ES)処理を終了する。こうして、この実施例によれ
ば、階層を辿りながら処理することにより、アセンブリ
全体にわたって全ての構成要素間に一切の干渉のない状
態で、当該アセンブリが分解・配置された様子を表示す
ることが可能になる。なお、当該アセンブリが分解・配
置された様子をプロッタにより紙上に出力することも可
能である。以上、本発明の一実施例について説明した
が、説明したような3次元形状処理方法に従ってプログ
ラミングしたプログラムを例えば着脱可能な記憶媒体に
記憶し、その記憶媒体をこれまで本発明によった3次元
形状処理を行えなかったパーソナルコンピュータなど情
報処理装置に装着することにより、その情報処理装置に
おいても本発明によった3次元形状処理を行うことがで
きる。また、前記プログラムをこれまで本発明によった
3次元形状処理を行えなかった情報処理装置へネットワ
ークを介して転送することにより、その情報処理装置に
おいても本発明によった3次元形状処理を行うことがで
きる。
FIG. 4 shows an operation flow for performing the above processing (called automatic part movement) on the entire assembly hierarchy. In the following description, the depth means the number of layers from root (for example, the highest assembly) to its node (subassembly or component) in the assembly hierarchy tree. In addition, the deepness means that the number of layers is large and far from root in the hierarchical tree. As shown in FIG. 4, first, when viewed from the order of searching the assembly hierarchy tree in the depth-first (deep order), the subassembly including the part existing at the deepest leaf position where the order is first ( Hereinafter, the automatic component movement will be performed from S). Further, when attention is focused on a subassembly located one level above A (hereinafter referred to as B), if there are subassemblies or parts other than A under B, those subassemblies and parts are also referred to. Similarly, automatic component movement is performed (S11). Thus
When the automatic part movement of all the partial models (subassemblies and parts) included in B is completed, it is detected whether or not the boundary boxes interfere with each other for all the partial models (S12). Then, if there is a partial model that interferes (YES in S13), the partial models move so as not to interfere with each other (S14). The selection of the partial model to be moved and the determination of the moving direction of the partial model may be performed by, for example, separating the two models in the X direction without fail, or the interference area (this is a three-dimensional area) of the rectangular parallelepiped bounding box. The model may be moved in the X, Y, or Z direction, which is the shortest side of the three sides.
In the latter method, the movement distance of the partial model can be minimized while avoiding interference. There is a subassembly (hereinafter referred to as C) located one level above B,
If a subassembly other than B exists below C (NO in S15), a subtree that includes the component located at the deepest position below it in the configuration excluding B from the subtree where C is assumed to be root. The automatic component movement is performed in exactly the same way from the assembly (S11 to S14). In addition, when the processing is performed as described above and the top of the assembly hierarchy is reached (Y in S15,
(ES) Processing ends. Thus, according to this embodiment, it is possible to display a state where the assembly is disassembled and arranged without any interference between all the constituent elements throughout the assembly by processing while tracing the hierarchy. become. It is also possible to output the disassembled / arranged state of the assembly on paper by a plotter. One embodiment of the present invention has been described above. However, a program programmed according to the three-dimensional shape processing method as described above is stored in, for example, a removable storage medium, and the storage medium is three-dimensional according to the present invention. By mounting it on an information processing device such as a personal computer that cannot perform shape processing, the information processing device can also perform three-dimensional shape processing according to the present invention. Further, the program is transferred via the network to an information processing apparatus that has not been able to perform the three-dimensional shape processing according to the present invention, so that the information processing apparatus also performs the three-dimensional shape processing according to the present invention. be able to.

【0009】[0009]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項1および請求項6記載の発明では、複数の部分モ
デルから構成される3次元形状モデルを表示データに従
って表示する3次元形状処理において、部分モデル同士
の面合わせまたは軸合わせの位置関係が自動的に検出さ
れ、その位置関係にある部分モデルを互いに引き離すよ
うに移動したとき、同一階層中の他の部分モデルと新た
に干渉するか否かが検出され、干渉している場合には干
渉を回避する位置までさらに同一方向に移動する処理が
行われるので、CADなどを用いて製品設計した3次元
モデルから、それが分解・配置された状態の図面を自動
的に作成できるし、アセンブリを構成する個々の部品の
移動距離を調整しながら試行錯誤することができ、その
際、必要な計算はすべて自動的に行うことができる。ま
た、請求項2および請求項7記載の発明では、請求項1
または請求項5記載の発明において、アセンブリ階層中
の深さが深い部分モデルから順に、階層中の各階層にお
ける部分モデル同士の干渉状態がチェックされ、干渉し
ている場合には干渉を回避する位置まで部分モデルが移
動されるので、アセンブリ全体について全ての構成要素
間に干渉が一切ない状態で、当該アセンブリが分解され
た様子を表示・図面化することができる。また、請求項
3および請求項8記載の発明では、請求項2または請求
項7記載の発明において、部分モデル同士の干渉状態が
直方体となる境界箱同士の位置関係により検出され、そ
の境界箱の干渉領域の一番短い辺にあたるX方向、Y方
向、Z方向いずれかの方向がモデル移動方向とされるの
で、アセンブリ全体について全ての構成要素間に干渉が
一切ない状態で、当該アセンブリが分解された様子を表
示・図面化することができるし、部分モデルを移動する
際、その移動距離を最小限に抑えることができる。
As described above, according to the present invention,
According to the first and sixth aspects of the invention, in the three-dimensional shape processing for displaying the three-dimensional shape model composed of a plurality of partial models according to the display data, the positional relationship of the surface alignment or the axial alignment of the partial models is automatically determined. Detected, and when the partial models in that positional relationship are moved so as to be separated from each other, it is detected whether or not they newly interfere with other partial models in the same hierarchy. Since processing to move in the same direction to the position to avoid is performed, it is possible to automatically create a drawing in a disassembled and arranged state from a 3D model designed by using CAD, etc., and configure an assembly. It is possible to perform trial and error while adjusting the moving distance of each individual component, and all necessary calculations can be automatically performed. In the inventions according to claims 2 and 7, claim 1
Alternatively, in the invention according to claim 5, the interference state between the partial models in each hierarchy in the hierarchy is checked in order from the deepest partial model in the assembly hierarchy, and if there is interference, a position where the interference is avoided. Since the partial model is moved to, it is possible to display and draw the disassembled state of the assembly without any interference between all the constituent elements of the entire assembly. Further, in the invention according to claim 3 and claim 8, in the invention according to claim 2 or claim 7, the interference state between the partial models is detected by the positional relationship between the bounding boxes which are rectangular parallelepipeds, and Since the model movement direction is the X direction, Y direction, or Z direction, which is the shortest side of the interference area, the assembly is disassembled without any interference between all the components of the entire assembly. It is possible to display and draw the situation, and it is possible to minimize the moving distance when moving the partial model.

【0010】また、請求項4および請求項9記載の発明
では、請求項1乃至請求項3、請求項6乃至請求項8の
いずれかに記載の発明において、各部分モデルを1回目
に移動する距離を利用者が指定できるので、アセンブリ
を分解する程度を利用者が調整しながら試行錯誤するこ
とができる。また、請求項5および請求項10記載の発
明では、請求項1乃至請求項3、請求項6乃至請求項8
のいずれかに記載の発明において、各モデルを1回目に
移動する距離が、移動する部分モデルの境界箱を定義す
る3次元空間上の8つの座標値を移動方向へ射影したと
きの座標値の位置の分布範囲の値から自動的に決定され
るので、作業がより簡単になる。また、請求項11記載
の発明では、請求項6乃至請求項10のいずれかに記載
の3次元形状処理方法に従ってプログラミングしたプロ
グラムが例えば着脱可能な記憶媒体に記憶されるので、
その記憶媒体をこれまで請求項6乃至請求項10のいず
れかに記載の発明によった3次元形状処理を行えなかっ
たパーソナルコンピュータなど情報処理装置に装着する
ことにより、その情報処理装置においても請求項6乃至
請求項10のいずれかに記載の発明の効果を得ることが
できる。
According to the invention described in claims 4 and 9, in the invention described in any one of claims 1 to 3 and claims 6 to 8, each partial model is moved for the first time. Since the user can specify the distance, the user can make trial and error while adjusting the degree of disassembling the assembly. In the inventions of claims 5 and 10, claims 1 to 3 and claims 6 to 8 are provided.
In any one of the inventions described above, the distance to move each model for the first time is the coordinate value when the eight coordinate values in the three-dimensional space defining the bounding box of the moving partial model are projected in the moving direction. Since it is automatically determined from the value of the distribution range of positions, the work becomes easier. Further, in the invention described in claim 11, since the program programmed according to the three-dimensional shape processing method according to any one of claims 6 to 10 is stored in, for example, a removable storage medium,
By attaching the storage medium to an information processing device such as a personal computer which has not been able to perform the three-dimensional shape processing according to the invention according to any one of claims 6 to 10, the information processing device can be charged. The effects of the invention described in any one of claims 6 to 10 can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が実施される3次元形状処理装置のハー
ドウェア構成図である。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of a three-dimensional shape processing apparatus in which the present invention is implemented.

【図2】本発明の一実施例を示す3次元形状処理装置要
部のシステム構成図である。
FIG. 2 is a system configuration diagram of a main part of a three-dimensional shape processing apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例を示す3次元形状処理方法の
動作フロー図である。
FIG. 3 is an operation flow chart of a three-dimensional shape processing method showing an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例を示す3次元形状処理方法の
他の動作フロー図である。
FIG. 4 is another operation flowchart of the three-dimensional shape processing method according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU 3 外部記憶装置 4 入力装置 5 表示装置 11 入力部 13 モデル移動処理部 14 形状表示部 1 CPU 3 external storage 4 input device 5 Display device 11 Input section 13 Model movement processing unit 14 Shape display

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の部分モデルから構成される3次元
形状モデルを表示データに従って表示する3次元形状処
理装置において、部分モデル同士の面合わせまたは軸合
わせの位置関係を自動的に検出し、その位置関係にある
部分モデルを互いに引き離すように移動するモデル移動
手段と、そのモデル移動手段による部分モデル移動の際
に同一階層中の他の部分モデルと新たに干渉するか否か
を検出し、干渉している場合には干渉を回避する位置ま
でさらに同一方向に移動する処理を行う移動追加手段と
を備えたことを特徴とする3次元形状処理装置。
1. A three-dimensional shape processing apparatus that displays a three-dimensional shape model composed of a plurality of partial models according to display data, automatically detects the positional relationship of face-to-face or axial alignment between the partial models, and Model moving means for moving the partial models in a positional relationship so as to separate them from each other, and when moving the partial model by the model moving means, it is detected whether or not it newly interferes with other partial models in the same hierarchy, and the interference is detected. A three-dimensional shape processing apparatus, further comprising movement adding means for performing processing of further moving in the same direction to a position where interference is avoided.
【請求項2】 請求項1記載の3次元形状処理装置にお
いて、前記モデル移動手段は、アセンブリ階層中の深さ
が深い部分モデルから順に、前記アセンブリ階層中の各
階層における部分モデル同士の干渉状態をチェックし、
干渉している場合には干渉を回避する位置まで前記部分
モデルを移動するように構成したことを特徴とする3次
元形状処理装置。
2. The three-dimensional shape processing apparatus according to claim 1, wherein the model moving unit sequentially interferes with partial models in each layer of the assembly hierarchy in descending order of depth in the assembly hierarchy. Check
A three-dimensional shape processing apparatus, characterized in that, when there is interference, the partial model is moved to a position where interference is avoided.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の3次元形
状処理装置において、部分モデル同士の干渉状態を直方
体となる境界箱同士の位置関係により検出し、その境界
箱の干渉領域の一番短い辺にあたるX方向、Y方向、Z
方向いずれかの方向をモデル移動方向と決定する移動方
向決定手段を備えたことを特徴とする3次元形状処理装
置。
3. The three-dimensional shape processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the interference state between the partial models is detected by the positional relationship between the bounding boxes that are rectangular parallelepipeds, and the interfering area of the bounding box is detected first. X direction, Y direction, Z that corresponds to the short side
A three-dimensional shape processing apparatus comprising a moving direction determining means for determining one of the directions as a model moving direction.
【請求項4】 請求項1、請求項2、または請求項3記
載の3次元形状処理装置において、各部分モデルを1回
目に移動する距離を利用者が指定するための距離指定手
段を備えたことを特徴とする3次元形状処理装置。
4. The three-dimensional shape processing apparatus according to claim 1, claim 2, or claim 3, further comprising a distance designating unit for a user to designate a distance to move each partial model for the first time. A three-dimensional shape processing device characterized by the above.
【請求項5】 請求項1、請求項2、または請求項3記
載の3次元形状処理装置において、前記各部分モデルを
1回目に移動する距離を、移動する部分モデルの境界箱
を定義する3次元空間上の8つの座標値を移動方向へ射
影したときの座標値の位置の分布範囲の値から自動的に
決定する構成にしたことを特徴とする3次元形状処理装
置。
5. The three-dimensional shape processing apparatus according to claim 1, claim 2, or claim 3, wherein a distance for moving each partial model for the first time defines a bounding box of the moving partial model. A three-dimensional shape processing apparatus having a configuration in which eight coordinate values in a three-dimensional space are automatically determined from the distribution range of the position of the coordinate values when projected in the movement direction.
【請求項6】 複数の部分モデルから構成される3次元
形状モデルを表示データに従って表示する3次元形状処
理方法において、部分モデル同士の面合わせまたは軸合
わせの位置関係を自動的に検出し、その位置関係にある
部分モデルを互いに引き離すように移動したとき、同一
階層中の他の部分モデルと新たに干渉するか否かを検出
し、干渉している場合には干渉を回避する位置までさら
に同一方向に移動する処理を行うことを特徴とする3次
元形状処理方法。
6. A three-dimensional shape processing method for displaying a three-dimensional shape model composed of a plurality of partial models according to display data, in which the positional relationship of face-to-face or axial alignment between the partial models is automatically detected. When partial models that are in a positional relationship are moved so as to be separated from each other, it is detected whether or not there is a new interference with other partial models in the same hierarchy. A three-dimensional shape processing method characterized by performing a process of moving in a direction.
【請求項7】 請求項5記載の3次元形状処理方法にお
いて、アセンブリ階層中の深さが深い部分モデルから順
に、階層中の各階層における部分モデル同士の干渉状態
をチェックし、干渉している場合には干渉を回避する位
置まで部分モデルを移動することを特徴とする3次元形
状処理方法。
7. The three-dimensional shape processing method according to claim 5, wherein the interference states of the partial models in each layer in the hierarchy are checked in order from the deepest partial model in the assembly layer, and the interference occurs. In some cases, the three-dimensional shape processing method is characterized in that the partial model is moved to a position where interference is avoided.
【請求項8】 請求項7記載の3次元形状処理方法にお
いて、部分モデル同士の干渉状態を直方体となる境界箱
同士の位置関係により検出し、その境界箱の干渉領域の
一番短い辺にあたるX方向、Y方向、Z方向いずれかの
方向をモデル移動方向と決定することを特徴とする3次
元形状処理方法。
8. The three-dimensional shape processing method according to claim 7, wherein the interference state between the partial models is detected by the positional relationship between the bounding boxes that are rectangular parallelepipeds, and X that corresponds to the shortest side of the interference area of the bounding box is detected. A three-dimensional shape processing method characterized in that any one of a direction, a Y direction, and a Z direction is determined as a model moving direction.
【請求項9】 請求項6、請求項7、または請求項8記
載の3次元形状処理方法において、各部分モデルを1回
目に移動する距離を利用者が指定できる構成にしたこと
を特徴とする3次元形状処理方法。
9. The three-dimensional shape processing method according to claim 6, claim 7, or claim 8, wherein the user can specify the distance to move each partial model for the first time. Three-dimensional shape processing method.
【請求項10】 請求項6、請求項7、または請求項8
記載の3次元形状処理方法において、各モデルを1回目
に移動する距離を、移動する部分モデルの境界箱を定義
する3次元空間上の8つの座標値を移動方向へ射影した
ときの座標値の位置の分布範囲の値から自動的に決定す
る構成にしたことを特徴とする3次元形状処理方法。
10. The method according to claim 6, claim 7, or claim 8.
In the three-dimensional shape processing method described above, the distance to move each model for the first time is calculated by projecting the eight coordinate values in the three-dimensional space defining the bounding box of the moving partial model in the moving direction. A three-dimensional shape processing method characterized in that it is automatically determined from the value of the distribution range of positions.
【請求項11】 プログラムを記憶した記憶媒体におい
て、請求項6乃至請求項10のいずれかに記載の3次元
形状処理方法に従ってプログラミングしたプログラムを
記憶したことを特徴とする記憶媒体。
11. A storage medium storing a program, which stores a program programmed according to the three-dimensional shape processing method according to any one of claims 6 to 10.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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